Моделирование поведения внутренних органов торса человека при внешнем механическом воздействии
Направление НПТ:
Исполнитель:
Специалисты Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) разработали полномасштабную расчетную модель человеческого торса для оценки поведения внутренних органов при внешнем механическом воздействии.
В ходе проекта на основе данных обследования МРТ были созданы расчетные модели внутренних органов и костей, математические модели биологических материалов, разработан и реализован алгоритм обработки графиков давлений и ускорений, проведено более 100 численных испытаний, позволяющих сформировать критерии оценки тяжести травм внутренних органов при обстреле поражающими элементами.
Моделирование удара цилиндрическим импактором в область грудной клетки
Разработана программа, позволяющая автоматизировать проведение соответствующих виртуальных испытаний и их оценку.
«Разработка средств индивидуальной защиты человека всегда была и будет задачей с высоким приоритетом, – говорит руководитель проекта, заместитель начальника отдела разработки автомобилей и техники ИЦ «ЦКИ» СПбПУ Николай Харалдин. – По мере развития науки появляется высокий спрос на проведение большого количества дорогостоящих, а иногда и невыполнимых натурных экспериментов – в особенности когда речь идет о здоровье человека, вовлеченного в эти испытания. Цифровое проектирование открывает новые возможности для проведения испытаний и позволяет существенно сократить сроки на разработку новых прототипов и уменьшить материальные затраты на всех этапах разработки».
Результат цифрового моделирования: распределение поля напряжений внутри основных органов торса человека при ударе сферическим импактором в область грудной клетки
Дальнейшие этапы проекта:
- использование разработанной цифровой модели торса человека для оптимизации защитных структур;
- оценка эффективности новых образцов бронезащиты с помощью разработанных критериев тяжести заброневой травмы;
- увеличение детализации расчетной модели;
- дополнительная проработка геометрической модели;
- проработка математических моделей биоматериалов;
- дальнейшее развитие критериев оценки травм человека.
